MySQL数据库的备份与恢复

一、数据备份的重要性

1. 备份的主要目的是灾难恢复。

2. 在生产环境中，数据的安全性至关重要。

3. 任何数据的丢失都可能产生严重的后果。

4. 造成数据丢失的原因：

   • 程序错误
   • 人为操作错误
   • 运算错误
   • 磁盘故障
   • 灾难（如火灾、地震）和盗窃

二、数据库备份的分类和备份策略

2.1 数据库备份的分类

1）物理备份

物理备份：对数据库操作系统的物理文件（如数据文件、日志文件等）的备份。

物理备份方法：

• 冷备份(脱机备份) ：是在关闭数据库的时候进行的
• 热备份(联机备份) ：数据库处于运行状态，依赖于数据库的日志文件
• 温备份：数据库锁定表格（不可写入但可读）的状态下进行备份操作

2）逻辑备份

逻辑备份：对数据库逻辑组件（如：表等数据库对象）的备份。

• 即以sql语句的形式，把库、表结构、表数据保存下来

2.2 数据库的备份策略

• 完全备份（全量备份）：每次对数据库进行完整的备份。
• 差异备份：备份自从上次完全备份之后被修改过的文件。
• 增量备份：只有在上次完全备份或者增量备份后被修改的文件才会被备份。

三、常见的备份方法

物理冷备： （完全备份）

• 备份时数据库处于关闭状态，直接打包数据库文件
• 备份速度快，恢复时也是最简单的

专用备份工具mydump或mysqlhotcopy （完全备份，逻辑备份）

• mysqldump常用的逻辑备份工具 （导出为sql脚本）
• mysqlhotcopy仅拥有备份MyISAM和ARCHIVE表

启用二进制日志进行增量备份 （增量备份）

• 进行增量备份，需要刷新二进制日志

第三方工具备份

• 免费的MySQL热备份软件Percona XtraBackup

（阿里云的工具：dts，支持热迁移）

四、MySQL完全备份介绍

4.1 什么是完全备份

• 完全备份是对整个数据库、数据库结构和文件结构的备份
• 保存的是备份完成时刻的数据库
• 是差异备份与增量备份的基础

4.2 完全备份的优缺点

优点：

• 备份与恢复操作简单方便

缺点：

• 数据存在大量的重复
• 占用大量的备份空间
• 备份与恢复时间长

4.3 完全备份的方法

1）物理冷备份与恢复

• 关闭MySQL数据库
• 使用tar命令直接打包数据库文件夹
• 直接替换现有MySQL目录即可

2）mysqldump备份与恢复

• MySQL自带的备份工具，可方便实现对MySQL的备份
• 可以将指定的库、表导出为SQL脚本
• 使用命令mysq|导入备份的数据

五、完全备份与恢复 操作演示

5.1 物理冷备份

5.1.1 完全备份

先关闭数据库，之后打包备份

 systemctl stop mysqld         #先关闭服务
 mkdir /backup/                #创建备份目录
 ​
 rpm -q xz                     #使用xz工具进行压缩，检查xz工具是否已安装
 yum install xz -y             #如果没安装，可以先yum安装
 tar Jcf /backup/mysql_all_$(date +%F).tar.xz /usr/local/mysql/data  #打包数据库文件。/usr/local/mysql/data 为数据库文件存放目录
 ​
 cd /backup/        #切换到备份目录 
 ls                 #查看目录内容
 tar tf mysql_all_2022-06-05.tar.xz    #查看tar包内的文件

5.1.2 完全恢复

将数据库迁移到另一台主机zy2，测试完全恢复。

 #主机A，使用scp命令将tar包传给另一台主机B
scp /backup/mysql_all_2023-05-09.tar.xz 192.168.126.22:/opt
 ​
 ##主机B的操作##
 systemctl stop mysqld     #关闭mysql
 cd /opt/
tar Jxf mysql_all_2023-05-09.tar.xz
cd /usr/local/mysql/
mkdir bak
mv data bak
cd /opt/usr/local/mysql/
mv data /usr/local/mysql/
 ​
 systemctl start mysqld       #启动mysql
 mysql -u root -p             #登录数据库查看
 show databases;
 use ky;
 show tables;
 select * from t1;

5.2 逻辑备份（使用mysqldump工具）

mysqldump是常用的逻辑备份工具。

mysqldump可以将指定的库、表导出为SQL脚本。

5.2.1 mysqldump完全备份

1）完全备份一个或多个完整的库（包括库中所有的表）

 mysqldump -uroot -p[密码] --databases 库名1 [库名2].. >/备份路径/备份文件名.sql#导出的就是数据库脚本文件
 ​
 示例:
 mysqldump -uroot -pabc123 --databases ky > /opt/ky_bak/ky.sql    #完全备份一个库yuji
 mysqldump -uroot -pabc123 --databases ky market > /opt/ky_bak/ky-market.sql   #完全备份多个库，ky库和market库

 2) 完全备份MySQL服务器中所有的库（包括库中所有的表）

 mysqldump -u root -p[密码] --all-databases > / 备份路径/备份文件名.sql
 ​
 示例:
 mysqldump -u root -p --all-databases > /opt/ky_bak/all.sql   #完全备份所有的库

 3）完全备份指定库中的部分表

注意：只备份表，sql语句中只有对表的操作，没有对库的操作。恢复时需要人为确认库存在。

 mysqldump -u root -p[密码] [-d] 库名 表名1 [表名2] ... > /备份路径/备份文件名.sql
 #使用“-d"选项，说明只保存数据库的表结构
 #不使用“-d”选项，说明表数据也进行备份


mysqldump -uroot -pabc123 ky t1 member > /opt/ky_bak/t1_member.sql
 #完全备份ky库中的t1表和member表

4）查看备份文件 

备份文件中保存的是sql语句。即以sql语句的形式，把库、表结构、表数据保存下来。

 cd /opt/ky_bak
 cat ky.sql | grep -v "^--" |grep -v "^/" |grep -v "^$"

5.2.2 mysqldump完全恢复 

先启动mysql:systemctl start mysqld

1）恢复数据库

先删除数据库，之后进行恢复。

 ##删除数据库yuji##
 mysql -u root -p -e 'drop database ky;'
 #"-e"选项，用于指定连接MySQL后执行的命令，命令执行完后自动退出
 ​
 mysql -u root -p -e 'SHOW DATABASES;'         #查看当前有哪些数据库
 ​
 ##恢复数据库yuji##
 mysql -u root -p < /opt/ky_bak/ky.sql     #重定向输入库文件
 ​
 mysql -u root -p -e 'SHOW DATABASES;'       #查看当前有哪些数据库

2）恢复数据表

当备份文件中只包含表的备份，而不包含创建的库的语句时，执行导入操作时必须指定库名，且目标库必须存在。

 ##备份ky库中的class表##
 mysqldump -uroot -p ky t1 > /opt/ky_bak/ky_t1.sql
 ​
 ##删除ky库中的t1表##
 mysql -u root -p -e 'drop table ky.t1;'
 ​
 mysql -u root -p -e 'show tables from ky;'     #查看ky库中的表，已无t1表
 ​
 ##恢复ky库中的t1表##
 mysql -u root -p ky < /opt/ky_bak/ky_t1.sql   #重定向导入备份文件，必须指定库名，且目标库必须存在
 ​
 mysql -u root -p -e 'show tables from ky;'

六、MySQL增量备份与恢复 

6.1 MySQL增量备份介绍

使用mysqldump进行完全备份存在的问题

• 备份数据中有重复数据
• 备份时间与恢复时间过长

增量备份是什么：

• 是自上一次备份后增加/变化的文件或者内容

增量备份的特点

• 没有重复数据，备份量不大，时间短
• 恢复需要上次完全备份及完全备份之后所有的增量备份才 能恢复，而且要对所有增量备份进行逐个反推恢复

6.2 MySQL增量备份的方法

• MySQL没有提供直接的增量备份方法

• 可通过MySQL提供的二进制日志间接实现增量备份

• MySQL二进制日志对备份的意义

  • 二进制日志保存了所有更新或者可能更新数据库的操作
  • 二进制日志在启动MySQL服务器后开始记录，并在文件达到 max_binlog_size所设置的大小或者接收到flush logs命令后重新 创建新的日志文件
  • 只需定时执行flush logs方法重新创建新的日志，生成二进制文 件序列，并及时把这些日志保存到安全的地方就完成了一个时间 段的增量备份

6.3 MySQL数据库增量恢复

• 一般恢复

  • 将所有备份的二进制日志内容全部恢复

• 基于位置恢复

  • 数据库在某一时间点可能既有错误的操作也有正确的操作
  • 可以基于精准的位置跳过错误的操作

• 基于时间点恢复

  • 跳过某个发生错误的时间点实现数据恢复

七、增量备份与恢复 操作演示

7.1 增量备份

1、开启二进制日志功能

vim /etc/my.cnf
 [mysqld]
 log-bin=mysql-bin    #开启二进制日志。如果使用相对路径，则保存在/usr/local/mysql/data/目录下
 binlog_format = MIXED     #可选，指定二进制日志(binlog)的记录格式为MIXED混合模式
 server-id = 1
 ​
 systemctl restart mysqld
 ls /usr/local/mysql//data #查看是否生成二进制日志文件

 ​
 ​
 -------------- 以下是注释 -----------------
 
 #二进制日志(binlog)有3种不同的记录格式: 
 STATEMENT (基于SQL语句)、ROW(基于行)、MIXED(混合模式)，默认格式是STATEMENT
 ​
 STATEMENT (基于SQL语句)：记录修改的sql语句。高并发的情况下，记录操作的sql语句时可能顺序会有错误，导致恢复数据时，数据丢失或有误差。效率高，但数据可能有误差。
 ​
 ROW(基于行)：记录每一行数据，准确，但恢复时效率低。
 ​
 MIXED(混合模式)：正常情况下使用STATEMENT，高并发的情况下会智能地切换到ROW。

 2、可每周对数据库或表进行完全备份

mkdir bak
mysqldump -u root -p ky t1 > /bak/ky_t1_$(date +%F).sql
mysqldump -u root -p --databases ky > /bak/ky_$(date +%F).sql

3、可每天进行增量备份操作，生成新的二进制日志文件（例如mysql-bin.000002）

mysqladmin -u root -p flush-logs

4、插入新数据，以模拟数据的增加或变更

use ky;
 insert into t1 values(7,'fff',20);
 insert into t1 values(8,'ggg',20);

5、再次生成新的二进制日志文件（例如mysql -bin.000003）

 mysqladmin -u root -p flush-logs
 ​
 #之前的步骤4的数据库操作会保存到mysql-bin.000002文件中，之后数据库数据再发生变化则保存在mysql-bin.00003文件中

 6、查看二进制日志文件的内容

 cp /usr/local/mysql/data/mysql-bin.000002 /bak/
 mysqlbinlog --no-defaults --base64-output=decode-rows -v /bak/mysql-bin.000002
 ​
 #--base64-output=decode-rows：使用64位编码机制去解码并按行读取
 #-v：显示详细内容

7.2 增量恢复

• 一般恢复

  • 将所有备份的二进制日志内容全部恢复

• 基于位置恢复

  • 数据库在某一时间点可能既有错误的操作也有正确的操作
  • 可以基于精准的位置跳过错误的操作

• 基于时间点恢复

  • 跳过某个发生错误的时间点实现数据恢复

7.2.1 一般恢复

将所有备份的二进制日志内容全部恢复。

1、模拟丢失更改的数据的恢复步骤。

 use ky;
 delete from t1 where id=3;   #删除今天新增加的两条数据
 delete from t1 where id=4;
 ​
 #增量恢复（今天新增加的两条数据记录保存在mysql-bin.000002日志中）
 mysqlbinlog --no-defaults /bak/mysql-bin.000002 | mysql -u root -p
 ​
 mysql -u root -p -e 'select * from ky.t1;'   #查看表中数据

 2、模拟丢失表中所有数据的恢复步骤。

 mysql -u root -p -e 'drop table ky.t1;'   #删除整个t1表
 mysql -u root -p -e 'show tables from ky;'   #查看ky库中的表
 ​
 #先完全恢复历史数据
 mysql -uroot -pabc123 ky < /bak/ky_t1_2023-05-09.sql  
 #再进行增量恢复今天新增的2条数据（mysql-bin.000002日志中保存了今天新增加的两条数据记录）
 mysqlbinlog --no-defaults /bak/mysql-bin.000002 | mysql -u root -p
 ​
 mysql -uroot -pabc123 -e 'select * from ky.t1;'   #查看表中数据

7.2.2 断点恢复

向class表中插入4条数据，之后刷新二进制日志，移动前一个日志：

use ky;
 insert into t1 values(9,'qqq',21);
 insert into t1 values(10,'www',22);
 mysqladmin -uroot -pabc123 flush-logs;        #刷新日志，生成新的二进制日志
 cp /usr/local/mysql/data/mysql-bin.000003 /bak/   #将前一个日志复制到/bak/目录下
 ​
 mysqlbinlog --no-defaults --base64-output=decode-rows -v /bak/mysql-bin.000003 > /bak/binlog.txt  #将二进制文件内容重定向到binlog.txt文件中

 1）基于位置的断点恢复

 mysqlbinlog --no-defaults --start-position='位置点' 文件名 | mysql -uroot -pabc123
 #从某一个位置点开始恢复，一直到日志结尾
 ​
 mysqlbinlog --no-defaults --stop-position='位置点' 文件名 | mysql -uroot -pabc123
 #从日志开头，一直恢复到某一个位置点前结束
 ​
 mysqlbinlog --no-defaults --start-position='xxx'--stop-position='位置点' 文件名 | mysql -u root -pabc123
 #从某一个位置点开始恢复，一直到某一个位置点前结束

use ky;
 delete from t1 where id between 9 and 10; #删除id为9到10的数据记录
 ​
 cat /bak/binlog.txt    #查看二进制文件内容，找到id=9的位置点
 ​
 #从id=9的位置点3308一直恢复到结尾
 mysqlbinlog --no-defaults --start-position='3308' /bak/mysql-bin.000003 | mysql -uroot -pabc123
 ​
 mysql -uroot -pabc123 -e 'select * from ky.t1;' #查看表数据

#从头开始恢复，在"id=9"的SQL语句后面截止 
 mysqlbinlog --no-defaults --stop-position='3308' /bak/mysql-bin.000003 | mysql -uroot -pabc123



 #恢复某一段数据
 mysqlbinlog --no-defaults --start-position='位置节点号' --stop-position='位置节点号' /bak/mysql-bin.000003 | mysql -uroot -pabc123

 同样基于时间点的断点恢复，注意：日期必须是"yyyy-mm-dd hh:mm:ss"的格式

 mysqlbinlog --no-defaults --start-datetime='yyyy-mm-dd hh:mm:ss' 文件名 | mysql -uroot -pabc123
 #从某一个时间点开始恢复，一直到日志结尾
 ​
 mysqlbinlog --no-defaults --stop-datetime='yyyy-mm-dd hh:mm:ss' 文件名 | mysql -uroot -pabc123
 #从日志开头，一直恢复到某一个时间点前结束
 ​
 mysqlbinlog --no-defaults --start-datetime='yyyy-mm-dd hh:mm:ss' --stop-datetime'yyyy-mm-dd hh:mm:ss' 文件名 | mysql -uroot -pabc123
 #从某一个时间点开始恢复，一直到某一个位置点前结束

八、使用脚本备份

• 使用脚本每周三进行一次完全备份，之后每天进行增量备份。

  • 如果数据量很大，可以一周做2次完全备份，比如星期一和星期四各一次。

• 增量备份减少磁盘空间的占用，但恢复起来比较麻烦。需要一个一个恢复。

• 一般使用crontab在凌晨进行备份。

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tail -1 /usr/local/mysql/data/mysql-bin.index
 或者
sed -n '$p' /usr/local/mysql/data/mysql-bin.index

完全备份脚本（每周三完全备份一次）

 vim /opt/mysqlquan.sh      #编写脚本
 #!/bin/bash
 mysqldump -uroot -pabc123 --all-databases > /bak/all_$(date +%F).sql
 ​
 chmod 700 /opt/mysqlquan.sh    
 crontab -e                        #定时任务执行脚本
 00 1 * * 3  /opt/mysqlquan.sh     #每周三凌晨1点备份一次

增量备份脚本（每天凌晨3点备份一次）

 vim /opt/binlog.sh
 #!/bin/bash
 #使用sed命令打印二进制日志文件最后一行内容作为filename变量的值
 filename=$(sed -n '$p' /usr/local/mysql/data/mysql-bin.index | awk -F '/' '{print $2}')
 
#将二进制日志移动到备份目录下，并将移动后的文件名称加上日期
 mv /usr/local/mysql/data/$filename  /bak/binlog_$(date +%F)
 
#生成新的二进制日志文件
 mysqladmin -uroot -pabc123 flush-logs
 ​
 chmod 700 /opt/binlog.sh
 crontab -e 
 00 1 * * 3   /opt/mysqlquan.sh    #完全备份，每周三凌晨1点备份一次  
 00 3 * * *   /opt/binlog.sh       #增量备份，每天凌晨3点备份一次

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